CN211296458U - 一种多级变扭矩输出发电*** - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种多级变扭矩输出发电***，包括设备支架，设备支架上转动设置有动力输入曲轴、第一传动曲轴、第二传动曲轴和动力输出曲轴；动力输入曲轴与第一传动曲轴之间通过第一连杆组件传动连接；第一传动曲轴与第二传动曲轴之间通过第一传动齿轮和第二传动齿轮同步啮合传动连接；第二传动曲轴和动力输出曲轴通过第二连杆组件传动连接；第一传动曲轴上安装有第一级变扭距机构，第二传动曲轴上安装有第二级变扭距机构；动力输出曲轴上同步设置有输出齿轮；还包括发电机，发电机的发电机转轴上同步安装有发电机齿轮，输出齿轮与发电机齿轮啮合；该机构能将平稳的输入扭矩转化成发电机的爆发输入扭矩，提高发电机的瞬间发电功率。

Description

一种多级变扭矩输出发电***

技术领域

本实用新型属于传动***领域。

背景技术

用于发电机的机芯输入动力往往采用水力、风力等在一定区间内为平稳扭矩的动力，上述平稳扭矩的动力往往存在扭力不足的现象，进而使发电机的机芯旋转缓慢，或是很难带动，进而本装置提供一种变化扭距的传动***，进而提高其输入动力的瞬间爆发力。

发明内容

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本实用新型提供一种提供周期性爆发扭矩的多级变扭矩输出发电***。

技术方案：为实现上述目的，本实用新型的一种多级变扭矩输出发电***，包括设备支架，所述设备支架上转动设置有动力输入曲轴、第一传动曲轴、第二传动曲轴和动力输出曲轴；

所述动力输入曲轴与第一传动曲轴之间通过第一连杆组件传动连接；第一传动曲轴与第二传动曲轴之间通过第一传动齿轮和第二传动齿轮同步啮合传动连接；所述第二传动曲轴和动力输出曲轴通过第二连杆组件传动连接；所述第一传动曲轴上安装有第一级变扭距机构，所述第二传动曲轴上安装有第二级变扭距机构；

所述动力输出曲轴上同步设置有输出齿轮；还包括发电机，所述发电机的发电机转轴上同步安装有发电机齿轮，所述输出齿轮与所述发电机齿轮啮合。

进一步的，所述第一级变扭距机构包括第一主齿轮和第一变矩齿轮；所述第一主齿轮通过单向轴承与第一传动曲轴同步连接，所述第一主齿轮与第一变矩齿轮啮合连接，所述第一主齿轮与第一变矩齿轮的传动比为1:2；还包括第一曲柄，所述第一变矩齿轮的转轴上还固定所述第一曲柄的一端，第一曲柄的另一端固定连接有横向的第一偏心轴，所述第一偏心轴上转动套接有第一活动环，还包括第一蓄力弹簧，所述第一蓄力弹簧的一端连接所述第一活动环；还包括第一弹簧支撑，所述第一蓄力弹簧的另一端连接所述第一弹簧支撑；所述第一蓄力弹簧的长度方向与所述第一变矩齿轮的轴线垂直。

进一步的，所述第二级变扭距机构包括第二主齿轮和第二变矩齿轮；所述第二主齿轮通过单向轴承与动力输出曲轴同步连接，所述第二主齿轮与第二变矩齿轮啮合连接，第二主齿轮与第二变矩齿轮的传动比为2:1；还包括第二曲柄，所述第二变矩齿轮的转轴上还固定所述第二曲柄的一端，第二曲柄的另一端固定连接有横向的第二偏心轴，所述第二偏心轴上转动套接有第二活动环，还包括第二蓄力弹簧，所述第二蓄力弹簧的一端连接所述第二活动环；还包括第二弹簧支撑，所述第二蓄力弹簧的另一端连接所述第二弹簧支撑；所述第二蓄力弹簧的长度方向与所述第二变矩齿轮的轴线垂直。

进一步的，所述动力输入曲轴、第一传动曲轴、第二传动曲轴和动力输出曲轴上分别设置有第一曲柄臂、第二曲柄臂、第三曲柄臂和第四曲柄臂。

进一步的，所述第一连杆组件包括设备支架上固定的第一摇臂支撑，还包括第一摇臂，所述第一摇臂的上端与第一摇臂支撑铰接连接，所述第一摇臂的下端分别铰接连接有第一连杆的一端和第二连杆的一端；所述第一连杆的另一端铰接连接动力输入曲轴的第一曲柄臂，所述第二连杆的另一端铰接连接所述第一传动曲轴上的第二曲柄臂。

进一步的，所述第二连杆组件包括设备支架上固定的第二摇臂支撑，还包括第二摇臂，所述第二摇臂的上端与第二摇臂支撑铰接连接，所述第二摇臂的下端分别铰接连接有第三连杆的一端和第四连杆的一端；所述第三连杆的另一端铰接连接第二传动曲轴的第三曲柄臂，所述第四连杆的另一端铰接连接所述动力输出曲轴上的第四曲柄臂。

有益效果：本实用新型的结构简单，能使传动***呈周期性产生驱动力和阻力，进而最终使动力输出曲轴输出扭矩呈周期性的增大和降低；进而实现将平稳扭矩动力转变为呈周期性变化的扭矩动力给发电机，在同等扭矩动力情况下，为发电机提供呈周期性的爆发扭矩。

附图说明

附图1为该装置的整体结构示意图；

附图2为附图1的A向示意图；

附图3为附图1的B向示意图；

附图4为第一连杆组件示意图；

附图5为杠杆传力原理第一示意图；

附图6为杠杆传力原理第二示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作更进一步的说明。

如附图1至4所示的一种多级变扭矩输出发电***，包括设备支架35，所述设备支架35上转动设置有动力输入曲轴23、第一传动曲轴9、第二传动曲轴12和动力输出曲轴6；

所述动力输入曲轴23与第一传动曲轴9之间通过第一连杆组件传动连接；第一传动曲轴9与第二传动曲轴12之间通过第一传动齿轮3和第二传动齿轮10同步啮合传动连接；所述第二传动曲轴12和动力输出曲轴6通过第二连杆组件传动连接；所述第一传动曲轴9上安装有第一级变扭距机构，所述第二传动曲轴12上安装有第二级变扭距机构；

所述动力输出曲轴6上同步设置有输出齿轮30；还包括发电机31，所述发电机31的发电机转轴32上同步安装有发电机齿轮33，所述输出齿轮30与所述发电机齿轮33 啮合。

所述第一级变扭距机构包括第一主齿轮15和第一变矩齿轮13；所述第一主齿轮15通过单向轴承与第一传动曲轴9同步连接，所述第一主齿轮15与第一变矩齿轮13啮合连接，所述第一主齿轮15与第一变矩齿轮13的传动比为1:2；还包括第一曲柄38，所述第一变矩齿轮13的转轴上还固定所述第一曲柄38的一端，第一曲柄38的另一端固定连接有横向的第一偏心轴40，所述第一偏心轴40上转动套接有第一活动环39，还包括第一蓄力弹簧18，所述第一蓄力弹簧18的一端连接所述第一活动环39；还包括第一弹簧支撑41，所述第一蓄力弹簧18的另一端连接所述第一弹簧支撑41；所述第一蓄力弹簧18的长度方向与所述第一变矩齿轮13的轴线垂直。

所述第二级变扭距机构包括第二主齿轮34和第二变矩齿轮50；所述第二主齿轮34通过单向轴承与动力输出曲轴6同步连接，所述第二主齿轮34与第二变矩齿轮50啮合连接，第二主齿轮34与第二变矩齿轮50的传动比为2:1；还包括第二曲柄26，所述第二变矩齿轮50的转轴上还固定所述第二曲柄26的一端，第二曲柄26的另一端固定连接有横向的第二偏心轴27，所述第二偏心轴27上转动套接有第二活动环37，还包括第二蓄力弹簧25，所述第二蓄力弹簧25的一端连接所述第二活动环37；还包括第二弹簧支撑24，所述第二蓄力弹簧25的另一端连接所述第二弹簧支撑24；所述第二蓄力弹簧 25的长度方向与所述第二变矩齿轮50的轴线垂直。

所述动力输入曲轴23、第一传动曲轴9、第二传动曲轴12和动力输出曲轴6上分别设置有第一曲柄臂21、第二曲柄臂14、第三曲柄臂11和第四曲柄臂5。

所述第一连杆组件包括设备支架35上固定的第一摇臂支撑20，还包括第一摇臂17，所述第一摇臂17的上端与第一摇臂支撑20铰接连接，所述第一摇臂17的下端分别铰接连接有第一连杆36的一端和第二连杆16的一端；所述第一连杆36的另一端铰接连接动力输入曲轴23的第一曲柄臂21，所述第二连杆16的另一端铰接连接所述第一传动曲轴9上的第二曲柄臂14。

所述第二连杆组件包括设备支架35上固定的第二摇臂支撑4，还包括第二摇臂2，所述第二摇臂2的上端与第二摇臂支撑4铰接连接，所述第二摇臂2的下端分别铰接连接有第三连杆1的一端和第四连杆7的一端；所述第三连杆1的另一端铰接连接第二传动曲轴12的第三曲柄臂11，所述第四连杆7的另一端铰接连接所述动力输出曲轴6上的第四曲柄臂5。

本方案的操作方法、过程以及技术进步整理如下：

外部恒定扭矩的动力持续带动动力输入曲轴23旋转，进而动力输入曲轴23的旋转通过第一连杆组件同步传递给第一传动曲轴9，进而使第一传动曲轴9随动力输入曲轴 23同步旋转，第一传动曲轴9的旋转通过第一传动齿轮3和第二传动齿轮10同步啮合传递给第二传动曲轴12，进而使第二传动曲轴12随第一传动曲轴9同步旋转，第二传动曲轴12的旋转通过第二连杆组件同步传递给动力输出曲轴6，进而使动力输出曲轴6 与该第二传动曲轴12同步旋转，进而动力输出曲轴6的旋转通过输出齿轮30带动发电机31的发电机转轴32旋转，进而带动发电机的机芯旋转发电；

第一级变扭距机构的变矩方法和过程：

在上述过程中第一传动曲轴9的旋转通过单向轴承带动第一主齿轮15同步旋转，与此同时第一主齿轮15带动第一变矩齿轮13做啮合运动，第一变矩齿轮13的一个旋转周期内包括前半周期和后半周期，在前半周期内，该第一蓄力弹簧18会逐渐变长，进而该第一蓄力弹簧18的拉力对第一变矩齿轮13的旋转形成阻力，进而此时的第一变矩齿轮13对所啮合的第一主齿轮15形成阻力，进而形成上述传动***的负载，进而暂时减弱了最终动力输出曲轴6输出扭矩，但是该过程的蓄力弹簧由于自身变长，进而在这个过程中蓄发了弹性势能；

随着第一变矩齿轮13的继续旋转，当第一变矩齿轮13进入后半周期内后，该第一蓄力弹簧18会逐渐变短，进而该状态下第一蓄力弹簧18的拉力对第一变矩齿轮13的旋转形成驱动力，进而此时的第一变矩齿轮13对所啮合第一主齿轮15形成驱动力，进而形成自行车中轴的驱动力，进而形成上述传动***的驱动力，进而暂时瞬间提高了最终动力输出曲轴6输出扭矩，但是该过程的第一蓄力弹簧18由于自身变端，进而在这个过程中蓄发了弹性势能；

第二级变扭距机构的变矩方法和过程与上述的第一级变扭距机构的变矩过程完全相同；

随着第一级变扭距机构与第二级变扭距机构的同步呈周期性运转，进而使上述传动***呈周期性产生驱动力和阻力，进而最终使动力输出曲轴6输出扭矩呈周期性的增大和降低；进而实现将平稳扭矩动力转变为呈周期性变化的扭矩动力给发电机31，在同等扭矩动力情况下，为发电机31提供呈周期性的爆发扭矩。

本方案的原理分析如图5、图6；本方案的两个曲轴联动形成一个完整的杠杆结构，此结构中存在无限个杠杆，且70％左右的杠杆为省力杠杆；图5为第一杠杆原理示意图；在图6中，此结构由FG圆逆推而成，AB和AC上下反复运动推动FG圆做圆周运动， BC的反复运动推导出CH的圆周运动。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (6)

1.一种多级变扭矩输出发电***，其特征在于：包括设备支架(35)，所述设备支架(35)上转动设置有动力输入曲轴(23)、第一传动曲轴(9)、第二传动曲轴(12)和动力输出曲轴(6)；

所述动力输入曲轴(23)与第一传动曲轴(9)之间通过第一连杆组件传动连接；第一传动曲轴(9)与第二传动曲轴(12)之间通过第一传动齿轮(3)和第二传动齿轮(10)同步啮合传动连接；所述第二传动曲轴(12)和动力输出曲轴(6)通过第二连杆组件传动连接；所述第一传动曲轴(9)上安装有第一级变扭距机构，所述第二传动曲轴(12)上安装有第二级变扭距机构；

所述动力输出曲轴(6)上同步设置有输出齿轮(30)；还包括发电机(31)，所述发电机(31)的发电机转轴(32)上同步安装有发电机齿轮(33)，所述输出齿轮(30)与所述发电机齿轮(33)啮合。

2.根据权利要求1所述的一种多级变扭矩输出发电***，其特征在于：所述第一级变扭距机构包括第一主齿轮(15)和第一变矩齿轮(13)；所述第一主齿轮(15)通过单向轴承与第一传动曲轴(9)同步连接，所述第一主齿轮(15)与第一变矩齿轮(13)啮合连接，所述第一主齿轮(15)与第一变矩齿轮(13)的传动比为1:2；还包括第一曲柄(38)，所述第一变矩齿轮(13)的转轴上还固定所述第一曲柄(38)的一端，第一曲柄(38)的另一端固定连接有横向的第一偏心轴(40)，所述第一偏心轴(40)上转动套接有第一活动环(39)，还包括第一蓄力弹簧(18)，所述第一蓄力弹簧(18)的一端连接所述第一活动环(39)；还包括第一弹簧支撑(41)，所述第一蓄力弹簧(18)的另一端连接所述第一弹簧支撑(41)；所述第一蓄力弹簧(18)的长度方向与所述第一变矩齿轮(13)的轴线垂直。

3.根据权利要求1所述的一种多级变扭矩输出发电***，其特征在于：所述第二级变扭距机构包括第二主齿轮(34)和第二变矩齿轮(50)；所述第二主齿轮(34)通过单向轴承与动力输出曲轴(6)同步连接，所述第二主齿轮(34)与第二变矩齿轮(50)啮合连接，第二主齿轮(34)与第二变矩齿轮(50)的传动比为2:1；还包括第二曲柄(26)，所述第二变矩齿轮(50)的转轴上还固定所述第二曲柄(26)的一端，第二曲柄(26)的另一端固定连接有横向的第二偏心轴(27)，所述第二偏心轴(27)上转动套接有第二活动环(37)，还包括第二蓄力弹簧(25)，所述第二蓄力弹簧(25)的一端连接所述第二活动环(37)；还包括第二弹簧支撑(24)，所述第二蓄力弹簧(25)的另一端连接所述第二弹簧支撑(24)；所述第二蓄力弹簧(25)的长度方向与所述第二变矩齿轮(50)的轴线垂直。

4.根据权利要求1所述的一种多级变扭矩输出发电***，其特征在于：所述动力输入曲轴(23)、第一传动曲轴(9)、第二传动曲轴(12)和动力输出曲轴(6)上分别设置有第一曲柄臂(21)、第二曲柄臂(14)、第三曲柄臂(11)和第四曲柄臂(5)。

5.根据权利要求4所述的一种多级变扭矩输出发电***，其特征在于：所述第一连杆组件包括设备支架(35)上固定的第一摇臂支撑(20)，还包括第一摇臂(17)，所述第一摇臂(17)的上端与第一摇臂支撑(20)铰接连接，所述第一摇臂(17)的下端分别铰接连接有第一连杆(36)的一端和第二连杆(16)的一端；所述第一连杆(36)的另一端铰接连接动力输入曲轴(23)的第一曲柄臂(21)，所述第二连杆(16)的另一端铰接连接所述第一传动曲轴(9)上的第二曲柄臂(14)。

6.根据权利要求5所述的一种多级变扭矩输出发电***，其特征在于：所述第二连杆组件包括设备支架(35)上固定的第二摇臂支撑(4)，还包括第二摇臂(2)，所述第二摇臂(2)的上端与第二摇臂支撑(4)铰接连接，所述第二摇臂(2)的下端分别铰接连接有第三连杆(1)的一端和第四连杆(7)的一端；所述第三连杆(1)的另一端铰接连接第二传动曲轴(12)的第三曲柄臂(11)，所述第四连杆(7)的另一端铰接连接所述动力输出曲轴(6)上的第四曲柄臂(5)。

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